Plaanid puhkusele minna? Võta endale majutus AirBnb kaudu ja saad 37€ kontoraha Tee konto Sulge
Facebook Like

Põhivara füüsikas (1)

1 Hindamata
Punktid

Esitatud küsimused

  • Mis on põhjuslikkuse põhjus ?
  • Kuidas keha liigub ?
 
Säutsu twitteris
30
Põhivara aines Füüsika

Maailm on kõik see, mis on olemas ning ümbritseb konkreetset inimest (indiviidi). Indiviidi põhiproblee­miks on tunnetada oma suhet maailmaga – omada adekvaatset infot maailma kohta ehk maailma­pilti. Selle info mastaabihorisondi rõhu­ tamisel kasuta­takse maailmaga samatähenduslikku mõistet Uni­versum. Maailma käsitleva info mitmekesisuse rõhutamisel kasutatakse maailma kohta mõistet loodus. Religioosses käsitluses kasutatakse samatähenduslikku mõistet – (Jumala poolt) loodu.
Inimene koosneb ümbritseva reaalsuse ( mateeria ) objektidest (aine ja välja osakestest ) ning infost nende objektide paigutuse ning vastastikmõju viiside kohta. Selle info põhiliike nimetatakse religioossetes tekstides hingeks ja vaimuks.
Vaatleja on inimene, kes kogub ja töötleb infot maailma kohta. Vaatleja tunnusteks on tahe (valikuvaba­duse olemasolu), aistingute saamine (reageerimine maailmast tulevatele signaalidele), mälu (salves­tatud aistingute) kasutamine ja mõistuse (süllogistika) rakendamine.
Süllogism (kr.k. syllogismos – järeldus) on tõese järelduse tegemine maailma kohta vaid mõistuse abil, ilma vastavat aistingut saamata. Näiteks: kui a = b ja b = c, siis ka a = c.
Hing on inimeses sisalduva info see osa, mis on omane kõigile indiviididele (laiemas tähenduses – kõigile elusolenditele). Hinge olemasolu tähendab osalemist ainevahetuses omaette subjektina (tähendab hingamist – siit ka nimetus). Hing on liigi-info. Seega on hing kui elujõud olemas ka loomadel.

Vaim on inimeses sisalduva info see osa, mis on omane vaid antud indiviidile. Vaimu olemasolust tuleneb indiviidi vajadus maailmapildi järele. Samas on maailmapilt inimvaimu osa. Vaim on indiviidi-info.

Jehoova …käes on kõigi elavate hing ja iga lihase inimese vaim” (Iiob 12. 9-10)


Aistingulise info saamine: maailmas leiab aset sündmus, vaatleja närviraku ehk retseptorini jõuab signaal selle kohta. retseptorist läheb vastavat infot kandev närviimpulss ajusse, kus tekib sündmust peegel ­dav aisting . Erinevatest meeleorganitest pärinevate erinevate aistingute põhjal tekib ajus sündmusest terviklik taju. Seejärel kasutab aju mälus säilitatavaid varasemaid sellelaadseid aistinguid ja tajusid, rakendab mõistust (süllogisme) ning lõpptulemusena tekib maailma sündmusest või objektist tervik­lik kujutlus ehk visioon . Füüsika koosneb eri indiviidide poolt tekitatud ja omavahel kooskõlastatud visioonidest. Füüsika on maailma peegeldus visioonide ruumis (lühim füüsika definitsioon).
Füüsika (kr. k. physike – looduse uurimine ) on loodusteadus , mis uurib täppisteaduslike meetoditega reaal ­suse põhivormide liiku­mist ja vastastikmõjusid. Füüsika käsitleb looduse kõige üldisemaid nähtusi ja seadus­pärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. Objekt on see ese, nähtus või kujutlus, mida me parajasti uurime või millele meie tegevus on suunatud. Füüsika eesmärgiks on välja selgi­ta­da looduses toimivad üldised põhjuslikud seosed ja teha need üld­arusaadavaks (tõlkida inimkeelde).
Füüsika põhiküsimus: Mis on põhjuslikkuse põhjus? Kaasaegne vastus sellele kõlab: fermionide ja bosonite supersümmeetria.
Maailmapildi moodustab kõik see, mis eristab inimest teistest elusolenditest. See on süstematiseeritud info, mida inim­indiviid maailma kohta omab. Füüsikalise maa­ilmapildi omamine tähendab indiviidi suutlikkust tajuda füüsikaliste teadmiste konteksti (sisemise veendumusega öelda, et nii see peabki olema, see fakt sobib täpselt minu varasemate teadmistega looduse kohta).
Maailmapildi aluseks on indiviidi usk sellesse, et tema poolt maailma tunnetamisel kasutatav meetod annab adek­vaatseid tule­musi. Füüsikalise (või loodusteadusliku) maailmapildi aluseks on usk (loodus-) ­teaduse meetodisse. See usk lähtub võimalusest eksperimentaalselt või vaatluslikult kontrollida maailmapildi koosseisu kuuluvaid väiteid.
Mütoloogilise maailmapildi aluseks on usk autoriteetidesse. Maailmapildi konstrueerimisel loetakse tõsikindlaks infoks mõnede (antud valdkonnas kõigutamatult autoriteetsete ) indiviidide väited, neid eksperimentaalselt või vaatluslikult kontrollimata. Selliste väidete (vähemasti osaliselt) kooskõlaline süsteem moodustabki müüdi. Loodusteaduslik ja mütoloogiline maailmapilt välistavad teineteist.
Religioosse maailmapildi aluseks on usk sellesse, et maailma mitmekesisus ning korrapära tulenevad ini­mesest kõrgemal seisvast tahtelisest infoallikast. Seda maailma struktureerivaid programme käivi­ tanud (ja kontrollivat) infoallikat nimetatakse religioossetes tekstides Jumalaks .
Ateistliku maailmapildi aluseks on usk sellesse, et maailma mitmekesisus ja korrapära on isetekkelised ning maailma struktureerivad programmid kujunevad välja spontaanselt. Keskset tahtelist infoallikat (Jumalat) ei ole olemas. Religioosne ja ateistlik maailmapilt välistavad teineteist, kuid mitte kumbki neist ei välista loodusteaduslikku (ega ka mütoloogilist) maailmapilti (ja ka vastupidi).
Loodusteaduslik meetod (ka: teaduse meetod): olemasoleva teabe põhjal püstitatakse hüpotees (kuidas asi võiks olla), seejärel korral­datakse hüpoteesi kontrollimiseks eksperiment (katse) ja lõpuks tehakse järeldus hüpoteesi kehti­vuse kohta.
Eksperiment on küsimus Loodusele (Loojale). Küsimus peab olema selge ja ühemõtteline. ( Albert Einstein : Jumal on rafineeritult kaval, aga pahatahtlik Ta ei ole). Vaatluse korral toimub uuritav loodusnähtus sõltumatult vaatlejast. Eksperimendi korral kutsutakse uuritav loodusnähtus tahtlikult esile.
Induktiivne meetod ( induktsioon ) on liikumine üksikult üldisele. Uus, laiema kehtivusalaga teadmine saadakse üksikfaktide (kitsama kehtivusalaga teadmiste) üldistamise teel.
Deduktiivne meetod ( deduktsioon ) on liikumine üldiselt üksikule. Deduktiivse (aksiomaatilise) teooria ülesehitamisel formuleeritakse kõigepealt aksioomid (üldeeldused, füüsikas: postulaadid), neist tuletatakse loogiliselt kõik teised väited. Üksikjäreldusteni jõutakse, rakendades üldseadust antud erijuhul. Aksioomide tõesust kinnitab teooria üksikjärelduste kooskõla katsefaktidega.
Loodusnähtuse kirjeldus annab omavahelises loogilises seoses ning vastavat terminoloogiat (füüsikalisi suurusi ja mõõtühikuid kasutades) edasi antud nähtuse iseloomulikke jooni (vastab küsimusele kuidas?). Kirjeldavat teooriat (käsitlust) nimetatakse fenomenoloogiliseks (nähtus ehk fenomen ).
Loodusnähtuse selgitus annab edasi selle nähtuse tulenemise üldisemast või sügavamal struktuuritasemel kehtivast seaduspärasusest (vastab küsimusele miks?, asetab selle nähtuse “oma kohale”). Võimes anda loodusnähtustele pädevaid selgitusi avaldub füüsika heuristiline (avastuslik) väärtus. Selgitus on enamasti viide põhjuslikule seosele. Vaadeldava nähtuse algpõhjust otsivat käsitlust nimetatakse analüütiliseks (kr.k. analysis – liigendamine, osadeks lahutamine)
Loodusnähtuse ennustamine on väide selle nähtuse toimumise kohta tulevikus või mingis teises kohas. Võimes pädevalt ennustada loodusnähtusi avaldub füüsika prognostiline (ennustuslik) väärtus. Ennustamise aluseks on põhjuslike seoste tunnetamine .
Põhjuslikult seotuteks nimetatakse kahte sündmust siis, kui vaatleja suudab neile sündmustele vastavate visioonide vahel luua süllogistliku seose. Põhjuslike seoste partikulaarsust (eraldatust), põhjuslike seoste lineaarahelaid rõhutav füüsikateooria jõuab vältimatult fatalismi (järelduseni ainult ühe lõpp­tulemuse võimalikkusest). Põhjuslike seoste holistlikkust (seostatust, whole – kõik, kogu), põhjuslike seoste võrku rõhutav teooria võimaldab aga hinnata ühe või teise sündmuse esinemise tõenäosust.
Põhjuslikkus on liigitatav võimalike tagajärgede arvu järgi. Fatalistliku põhjuslikkuse korral tundub olevat võimalik ainult üks taga­järg. Juhusliku põhjuslikkuse korral on võimalikke tagajärgi üle ühe, kuid siiski lõplik arv ning me saame hinnata ühe või teise tagajärje esinemise tõenäosust (nt täringuvise). Kaootilise põhjuslikkuse korral on võimalikke tagajärgi lõpmatu arv (nt “õnnevalamine”). Tahte­lise põhjuslikkuse korral realiseerub kellegi tahte rakendumise tulemusena üks kindel tagajärg. Näiva põhjuslikkuse korral on nii põhjuse kui tagajärjena vaadeldav sündmus tegelikult põhjustatud mingist kolmandast, esialgu märkamatuks jäänud sündmusest (nt astroloogia). Põhjuslikkuse avaldumise vormi määrab varjatud parameeter.
Varjatud parameeter on väike (märkamatu) täiendav põhjus (põhjuse diferentsiaalne muut). Varjatud parameetri mõiste väljendab tõdemust, et põhjuse täpne kordamine pole võimalik. Varjatud para­meeter kui füüsikaline suurus on see suurus, mille väärtus loetakse fatalistlikus käsitluses nulliks, kuid mis tegelikult null ei ole (nt pliiatsi ja vertikaali vaheline nurk katses panna pliiats teraviku peale seisma). Mistahes fatalistlik põhjuslikkusekäsitlus ignoreerib varjatud parameetrit.
Ettemääratus (predestinatsioon) on mingi sündmuse kindel esinemine tulevikus, sõltumata teistest sünd­mus­test, mis esmapilgul võiksid (põhjuslikus seoses) antud sündmuse kui tagajärje võimatuks muuta. Religioosses käsitluses esineb ettemääratus kui kõrgema infoallika (Jumala) tahteakti tulemus. Info ettemääratuse kohta on reeglina ilmutuslik info.
Loodusnähtuse füüsikaline mudel esitab kompaktselt füüsikalise objekti kohta olemasoleva info, sidudes objekti abstraktsed ( meeltega mittetajutavad) omadused millegi vahetult tajutavaga ning tuues esile aspektid, milles objekt erineb teistest omataolistest. Füüsika tegeleb mudelitega põhjusel, et loodusnähtuse kõigi omaduste samaaegne arvestamine on liiga keerukas ja sageli ka mittevajalik .
Seaduspärasus on loodusnähtuse kohta kehtiv kvalitatiivne (erijooni rõhutav, mõõdetavust mitte eeldav) üldistus (nt. mida massiivsem on keha, seda raskem on muuta tema liikumisolekut). Seaduspärasus ei pea olema esitatav matemaatiliselt rangelt (valemi või võrrandina).
Seadus on loodusnähtuse kohta kehtiv kvantitatiivne (mõõdetavust eeldav), matemaatiliselt range valemi või võrrandina esitatav üldistus (vrd.: keha kiirendus on pöördvõrdeline keha massiga, a = F/m). Füüsikaseaduse formuleerimisel kasutatakse kindlasti füüsikalisi suurusi.
Loodusteaduslik käsitlus (ka: loodusteaduslik mõtlemisviis, LTMV) on indiviidi selline maailmapildi kujundamise viis, mille korral eelistatult kasutatakse kvalitatiivseid (nt. suurem-väiksem, kõrgem-madalam) kirjeldusi, seletusi ja ennustusi. Rakendatakse eelkõige induktiivset meetodit, otsitakse seaduspärasusi, üldistused pole väga ranged. Põhieesmärgiks on tekitada teadvuses loodusnähtuste olemust peegeldavaid kujutluspilte.
Täppisteaduslik käsitlus (ka: täppisteaduslik mõtlemisviis, TTMV) on indiviidi selline maailmapildi kujundamise viis, mille korral eelistatult kasutatakse kvantitatiivseid (valemi või võrrandina esita­tavaid) kirjeldusi, seletusi ja ennustusi. Rakendatakse eelkõige deduk­tiivset meetodit, tuletatakse matemaatiliselt rangeid seadusi, püütakse saavutada üldistuste kõike­hõlmavust. Põhieesmärgiks on jõuda loodusnähtust kirjeldava valemi või võrrandini. Täppisteadusliku käsitluseni viib kindlasti fatalistlik mõtlemisviis, mille kohaselt on võimalik ainult üks tõde (kui see on kindlaks tehtud, siis kõik teised väited on automaatselt valed). See on väga levinud eksiarvamus ka füüsikas.
Füüsikaline suurus on füüsikalise objekti mõõdetav iseloomustaja (karakteristik). Füüsikaline objekt (loodus­näh­tus) on olemas ka ilma inimeseta. Füüsikaline suurus on inimlik vahend objekti kirjeldamiseks. Suuruse mõõtmine on tema väärtuse võrdlemine mõõtühikuga.
Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurustena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Kõik teised suurused ja ühikud on määratud vasta­valt põhisuuruste ning põhiühikute kaudu. Põhisuurused on: pikkus, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja val­gustugevus. Nende ühikud on vastavalt: meeter, sekund, kilogramm , mool , kelvin , amper ja kandela .
Skalaarne suurus on esitatav vaid ühe mõõtarvuga, millele lisandub mõõtühik. Skalaarsed suurused on ilma suunata (näit. aeg, pikkus, rõhk, ruumala, energia, temperatuur).
Vektoriaalne suurus on kolmemõõtmelises ruumis esitatav kolme arvuga (+ mõõtühik). Need on vektori koordinaadid. Vektoriaalsetel suurustel on suund olemas (näit. kiirus, kiirendus, jõud).
Füüsika keeles tuleb (erinevalt tavakeelest) kasutada korrektselt füüsikaliste suuruste ning mõõtühikute nimetusi ja tähiseid. Suuruste tähised esitatakse kaldkirjas (l, t, m,…) , ühikute omad püstkirjas (cm, s, kg…). Suuruse tähis on reeglina vastava ladinakeelse sõna esitäht (longitudo, tempus , massa …)
Valem on lühidalt (tähiste abil) kirja pandud lause. Nt. valem v = s/t tähendab, et kiiruse (velocitas) leidmiseks tuleb keha poolt läbitud teepikkus (spatium) jagada kulunud ajaga (tempus). Järgnevas on kõik füüsikaliste suuruste tähised esitatud kaldkirjas (italic), ühikute tähised aga püstkirjas. Valemi­tes on püütud maksimaalselt vältida suunda omavate suuruste esitamist vektorina (vektorsuuruse tähis esitab vaid vastava vektori pikkust). Negatiivne pikkus tähendab seda, et vastav vektor on suunatud vastupidiselt kokkuleppelisele positiivsele suunale. Kui on oluline rõhutada mingi suuruse vektoriaalsust, siis on selle suuruse tähis valemis toodud rasvases kirjas ( bold ).
Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest, mis deduktiivkäsitlustest lähtudes on aksioomid. Tähtsaimad nendest on: reaalsuse sõltumatus inimteadvusest, liikumise hävimatus, looduslike protsesside suunatus, vastastikmõju, relativism, absoluutkiirus , dualism, atomism ja tõrjutus.
Reaalsuse inimteadvusest sõltumatuse printsiip väidab, et materiaalse maailma, st reaalsuse protsessid toimuvad sõltumata nendeprotsesside teadvustamisest või uurimisest inimese poolt. Ükski uurimus , käsitlus ega kirjeldamine ei muuda objektiivset reaalsust ega seal toimivaid loodusseadusi.
Liikumise hävimatuse printsiip ütleb, et looduses ei lakka liikumine mitte kunagi, st. Liikumine on jääv. Muutuda võivad liikumise vormid, kusjuures liikumist tuleb käsitleda laiemas mõttes, väit. Liikumine on ka elektromagnetlaine levimine jne. Avaldumisvorme füüsikas: energia jäävuse seadus, impulsi ja impulsimomendi jäävuse seadus.
Looduslike protsesside suunatuse printsiip väidab, et looduses on kõigil iseeneslikel protsessidel kindel suund, mis ongi protsessi iseenesliku toimumise eelduseks . Kui soovitakse protsessi käivitada vastupidises suunas, siis tuleb selleks rakendada lisameetmeid väljastpoolt, näiteks kulutada lisaenergiat või teha välist tööd. Avaldumisvorme füüsikas: termodünaamika teine alus, potentsiaalse energia miinimumi printsiip.
Vastastikmõju printsiip Selle printsiibi kohaselt eksisteerib looduses igasuguse mateeria puhul mõju sümmeetria, st mitte üks mateeria osa ei mõjusta teist, vaid mateeria osad (kehad, osakesed, välja kvandid) mõjustavad vastastikku teineteist, kusjuures mõjud on vastastikku võrdsed. Avaldumisvorme füüsikas: Newtoni III seadus, kõik reaktsioonid keemias ja mikrofüüsikas, aine ja välja vastastikmõju seadused.
Relativismi printsiibi kohaselt ei ole looduses olemas absoluutset ruumi ja aega, kuigi füüsikaliste protsesside toimumise seisukohast on võrdsed (ekvivalentsed) kõik inertsiaalsed taustsüsteemid. Avaldumisvorme füüsikas: Galilei ja Einsteini relatiivsusprintsiibid.
Absoluutkiiruse printsiip väidab, et looduses eksisteerib üks absoluutne kiirus, seeon valguse kiirus vaakumis . See kiirus on ühesugune kõigis taustsüsteemides ja pole olemas suuremat kiirust. Avaldumisvorme füüsikas: Lorenzi teisendused , kogu relativistlik füüsika.
Dualismi printsiibi kohaselt on mateerial üheaegselt nii ainelised kui väljalised omadused. Teiste sõnadega pole teravat piiri mateeria kahe eri vormi – aine ja välja vahel. Avaldumisvorme füüsikas: mikroosakeste lainelised omadused, elektromagnetvälja kvantomadused , aine muutumine väljaks (annihillatsioon) jne.
Atomismi printsiibi kohaselt ei ole aine ega väli lõpmatult väikesteks samade omadustega portsjoniteks jaotatav. Teatud jaotustasemel on võimalik eraldada kvalitatiivselt uute omadustega portsjoneid (nn. „aatomeid” üldises mõttes). Samuti võib igal struktuuritasandil peedema tasandi osiseid käsitleda jagamatutena, st. „aatomitena”. Näiteks võime gaaside molekulaarkineetilises teoorias käsitleda aatomitena terveid molekule, tuuma ehitust uurides käsitleme „aatomitena” nukleone jne.
Määramatuse printsiip väidab, et mikromaailmas ei ole objekti kõik füüsikalised suurused üheaegsel sama täpsusega määratavad. Sellisteks füüsikaliste suuruste paarideks on näiteks osakese koordinaat ja tema impulss , samuti aatomi ergastatud seisundi energia ja selle seisundi eluiga. Avaldumisvorme füüsikas: elektronide difraktsioon , spektrijoonte loomulik laius jne.
Tõrjutuse e. Pauli printsiip väidab, et ühe algosakesega määratud ruumipiirkonnas saab eksisteerida maksimaalselt kaks vastandlike spinnidega fermioni. Need kaks nagu „mahuksid” teineteise sisse. Ülejäänud osakesed tõrjutakse ruumipiirkonnast välja. Printsiip on rakendatav aineosakeste e. Fermionide suhtes, väljaosakesed e. Bosonid sellele printsiibile ei allu. Avaldumisvorme füüsikas: elektronkihtide täitumine aatomites jne.
Reaalsuse (mateeria) põhivormideks on aine ja väli. Aine on reaalsuse vorm, millest koos­ne­vad kõik kehad (asjad). Väli on reaalsuse vorm, mis vahendab vastastikmõjusid kehade vahel.
Väli on aktiivne keskkond, mille vahendusel üks laetud keha mõjutab teist. Väli on jõu tekkimise võima­lik­kus. Aine ja väli võivad neisse kätketud energia ulatuses teineteiseks muunduda. Erinevad aine­osakesed samas ruumiosas olla ei saa (ei mahu), erinevad väljad aga saavad küll. Aineosakestel on kindlad mõõtmed, väljal neid reeglina ei ole.
Liikumiseks võib nimetada igasugust olukorra muutumist. Kui muutub keha asukoht, asend või kuju, siis räägitakse mehaanilisest liikumisest . Liikumise mõiste tuleneb vajadusest kirjeldada kronoloogilist põhjus­likkust. Liikumisest võib rääkida ainult tänu sellele, et vaatlejal on olemas mälu.
Liikumise liikideks on translatsioon , rotatsioon ja deformatsioon . Kui liikumisel muutub keha asukoht, siis toimub translatsioon ehk kulgliikumi­ne. Kui muutub keha asend, siis toimub rotatsioon ehk pöördliikumine. Kui muutub keha kuju, siis toimub deformatsioon. Liikumisest on mõtet rääkida vaid vähemasti kahe keha (objekti) korral. Keha, mille suhtes liikumine toimub, nimetatakse taust­kehaks. Liikumist iseloomustav füüsikaline suurus on kiirus.
Vastastikmõju on põhjus, mis muudab kehade liikumisolekut (kiirust). Vastastikmõju intensiivsust kirjel­dav füüsikaline suurus on jõud. Sõnaga vastastikune rõhutatakse asjaolu, et kui üks keha mõjutab teist, siis teine mõjutab ka esimest. Mõju võrdub vastumõjuga. Vastastikmõju käigus toimub aine ja välja ajutine muundumine teineteiseks. Vastastikmõju põhiliike on neli: gravitat­sioo­niline, nõrk, elektromagnetiline ja tugev.
Laeng on füüsikaline suurus, mis kirjeldab keha omadust osaleda mingis vastastikmõjus. Elektromagne­tilises mõjus osalevad vaid kehad või osakesed, millel on elektrilaeng . Nõrgas mõjus osalevaid , aga tugevas mõjus mitteosalevaid algosakesi nimetatakse leptoniteks. Neil on leptonlaeng. Tugevas mõjus osalevaid algosakesi nimetatakse kvarkideks. Neil on tugeva vastastikmõju laeng ehk värv. Kõik kehad osalevad gravitatsioonilises mõjus, mille laengut nimetatakse raskeks massiks.
Maailma laenguline sümmeetria seisneb selles, et igal laengul (peale raske massi) on olemas vastupidine laeng ehk antilaeng. Elektri- ja leptonlaengu korral nimetatakse laengut kokkuleppeliselt positiivseks ja antilaengut negatiivseks (+ ja – ). Värvilaenguid on kolm (R – red, punane; G – green, roheline ja B– blue, sinine). Igal elementaarsel aineosakesel eksisteerib antiosake, millel kõik laengud (peale massi) on osakese endaga võrreldes vastupidised.
Spinn on algosakese olemuslik sisemine liikumine, mis kuulub lahutamatult osakese juurde. Aineosakese korral on spinn tinglikult tõlgendatav osakese pöörlemisena ümber oma telje (ingl.k. to spin – pöörlema). Seda pöörlemist ei saa peatada, võib vaid muuta pöörlemistelje asendit ruumis, mida nimetatakse spinni suunaks. Kaks vastas­suunaliste spinnidega aineosakest võivad paikneda samas ruumipiirkonnas (teineteise “sees”). Nad pöörlevad ühel ja samal teljel vastandlikes suundades. Aine­osakese spinn iseloomustab tema sisesümmeetriat (võimalikke asendeid välismõju suuna suhtes). Väljaosakese spinn on tingitud tema kulge­vast liikumisest (enamasti kiirusega c, vt. allpool).
Füüsikalise maailmapildi kujundamisel on otstarbekas lähtuda mõningatest üldkehtivatest põhimõtetest ehk printsiipidest (mis deduktiivkäsitluses on vaadeldavad aksioomidena). Tähtsaimad nende hulgas on antroopsusprintsiip, aistingute primaarsuse printsiip, atomistlik printsiip, absoluutkiiruse printsiip, energia miini­mumi printsiip, tõrjutusprintsiip, dualismiprintsiip ja tõenäosus­likkuse printsiip.
Töö A on füüsikaline suurus, mis kirjeldab olukorra muutumisel tehtavat pingutust. Mehaanilise töö korral on tegemist kehade omavahelise asendi muutumisega.
Energia on füüsikaline suurus, mis kirjeldab millegi suutlikkust muuta olukorda. Energia on keha või jõu võime teha tööd. Kui see võime on tingitud keha liikumisest teiste kehade suhtes, siis on tegemist kineetilise energiaga Ek. Kui see võime on tingitud keha asendist teiste kehade suhtes, siis räägi­takse potentsiaalsest energiast Ep.
Keha seisuenergia Er (ingl k. rest paigalseis ) on tingitud üksnes keha olemasolust. Aine ja väli on neis sisalduva energia ulatuses teineteiseks muundatavad.
Energia miinimumi printsiip väidab, et kõik iseeneslikud (mitte välismõjust tingitud) protsessid kulgevad kehade süsteemi energia kahanemise suunas. Süsteemil on kalduvus energiat loovutada (töö tagavara ära kulutada), liikuda minimaalse energiaga olekusse.
Füüsikalise maailmapildi tõenäosuslikkus seisneb selles, et mitte ükski sündmus pole täiesti kindel ega ka täiesti võimatu (fatalistlikke protsesse tegelikkuses ei ole). Kõik sündmused toimuvad mingi tõenäosusega, mis võimatuks peetaval sündmusel on aga väga väike (nullilähedane). Aineosakeste laineomadused ja tõenäosuslik käitumine tulevad esile vaid väga väikeste mõõtmete juures (keemi­lises aatomis ja veel väiksemates süsteemides). Osakeste tõenäosusliku käitumise üldpõhimõtteid kirjeldab statistiline füüsika.
Standardmudeli kohaselt koosnevad kõik aineosakesed 12 algfermionist. Need on 6 leptonit ( elektron , müüon, tauon ja 3 vastavat neutriinot) ning 6 kvarki (down, up, strange, charm, bottom, top). Mõis­ tagi võivad eksisteerida ka 12 vastavat antiosakest. Vastastikmõjude vahendajateks on alg­bosonid. Elektromagnetilist mõju vahendavad footonid ( photo – valgus), tugevat mõju gluuonid (glue – liim), nõrka mõju uikonid (weak – nõrk) ja gravitatsioonilist mõju gravitonid (seni katseliselt avasta­mata). Seni avastamata on ka viies hüpoteetiline algboson - Higgsi boson ehk hiion. Hiion vahendab hüpoteetilist viiendat vastastikmõju (nn Higgsi mõju). See mõju genereerib algosakestele inertse massi niisamuti nagu gravitatsiooniline mõju genereerib raske massi.
Massi olemus on siiani üks ebaselgemaid asju füüsikas (eelkõige on vastuseta küsimus: miks inertne mass ja raske mass on nii hästi võrdelised, kui nad kirjeldavad looduse kaht põhimõtteliselt erinevat oma­ dust ?). Selgust võiks tuua gravitoni ja hiioni katseline avastamine ning nende omaduste uurimine.
Ruum on vaatleja kujutlus, mis tekib kehade omavahelisel võrdlemisel. Ruumi ja aega objektiivselt olemas ei ole. Neil mõistetel on mõtet vaid sedavõrd, kuivõrd on olemas kehad ja need kehad liiguvad.
Pikkus l (longitudo) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade mõõtmeid (pikem-lühem, suu­rem-väiksem). Pikkuse ühikuks valitakse mingi kõigile tuntud keha (etalonkeha) pikkus (nt. küünar, jalg, vaks ). Liikumise korral lasutatakse mõistet teepikkus (tähis s – lad.k. spatium – ruum, ulatus)
Meeter (1 m) on pikkuse põhiühik, mille korral etalonkehaks on algselt valitud Maa. 1 m on 1/40 000 000 Maa ümbermõõdust (täpsemalt – Pariisi meridiaani pikkusest). Kaasaegse definitsiooni kohaselt on üks meeter pikkus, mille valgus läbib vaakumis 1/299 792 458 sekundi jooksul.
Aeg on vaatleja kujutlus, mis tekib liikumiste võrdlemisel. Aeg t kui füüsikaline suurus (lad.k. tempus) iseloo­mustab sündmuste järgnevust (varem-hiljem). Ajast on mõtet kõnelda vaid siis, kui toimuvad sündmused (esineb liikumine). Aja kaudu me võrdleme ühe keha kiirust teise keha (etalonkeha) kii­rusega. Kui näiteks keha A, liikudes kiirusega vA läbib tee­pik­kuse sA ja keha B, liikudes kiirusega vB läbib samas teepikkuse sB, siis suhe sA / vA = sB / vB = … jääb meie kujutlustes kõikide selliste keha­de jaoks konstantseks (rangelt võttes kehtib see vaid makrokehade jaoks ning absoluutkiirusest tunduvalt väiksematel kiirustel). Seda suhet nimetatakse ajaks t. Mõnikord tähista­takse t abil ka ajahetke, mil toimub mingi ülilühikese kestusega sündmus. Ajavahemiku (protsessi kestuse) tähiseks on siis Δt. Sümboliga Δ (delta) tähistatakse vastava füüsikalise suuruse muutu (lõppväär­tuse ja algväärtuse vahet).
Aja mõõtmisel kasutatakse enamasti mingit perioodilist liikumist. Perioodiliseks nimetatakse liikumist, millele on omane korduvus . Teatud kindla teepikkuse läbimisel (ajavahemiku möödumisel) algab kõik otsast peale. Seda ajavahemikku nimetatakse perioodiks . Aja ühikuks valitakse kas periood ise või mingi arv perioode .
Sekund (1 s) on aja põhiühik, mille korral etalonkehaks on algselt samuti Maa. Üks sekund on 1/86400 ööpäevast (Maa ööpäevase pöörlemise perioodist). Kaasaegse definitsiooni kohaselt on üks sekund võrdne tseesiumi (133Cs) aatomi elektronide ja tuuma vastastikmõjust tingitud elektro­magnet­kiirguse 9 192 631 770 perioodiga.
Kiirus v (velocitas) näitab, kui pika tee läbib keha ajaühikus. Kiirus = teepikkus : aeg, v = s / t . See on kiiruse kaudne määratlus (aja mõiste eeldab ju ise kiiruse mõistet). Kiiruse põhiühik on üks meeter sekundis (1 m/s). Praktikas kasutatakse sageli kiiruse ühikut üks kilomeeter tunnis (1 km/h), kus­juures 1 m/s = 3,6 km/h.
Kiiruse otsene määratlus tähendab mingi kindla kiiruse valimist etaloniks. Selleks sobib näiteks abso­luutne piirkiirus c (välja levimise kiirus, valguse kiirus vaakumis). c = 299 792 458 m/s ehk ligikaudu 3 . 108 m/s. Siis näiteks 108 km/h = 30 m/s = 10-7 c.
Taustsüsteem määrab tingimused, milles liikumist vaadeldakse. Taustsüsteem koosneb taustkehast (kehast, mille suhtes liikumine toimub), koordinaadistikust ja ajamõõtjast (kellast). Relativistlik füüsika näitab, et taustsüsteem on alati relatiivne, vaid inimlik abivahend liikumise kirjeldamiseks.
Klassikaline füüsika tegeleb kehade, liikumise, vastastikmõju ja väljaga, rakendades atomistlikku printsiipi vaid kehadele , uurib makromaailma nähtusi, mikro - ja megamaailma kirjeldada ei suuda. Klassikaline füüsika on reduktsionistlik ja kasutab fatalistlikku mõtlemisviisi. Ta uurib (tegelikult vaid mude­lina eksisteerivaid) fatalistlikke protsesse kui kõige lihtsamaid ja rikub inimkonna kollek­tiivse teadvuse (visioonideruumi) väärarvamusega, et sellised protsessid on ka tegelikult olemas.
Kaasaegne füüsika rakendab atomistlikku printsiipi ka väljale, arvestab spinni (sh. selle seost tõrjutus­printsiibiga), absoluutkiiruse printsiipi, dualismi­printsiipi ja tõenäosuslikkuse printsiipi, uurib ka mikromaailma ( kvantmehaanika ) ja megamaailma ( kosmoloogia ). Kaasaegne füüsika on (rohkem või vähem) holistlik . Kaasaegne füüsika uurib põhjuslikkuse mittefatalistlikke esinemisviise.
Mehaanika on füüsika osa, mis uurib liikumist.
Koordinaat on arv, mis näitab vaadeldava keha asukohta taustkeha suhtes (asendit taustsihi suhtes, kuju taustkuju suhtes). Ristkoordinaadistiku korral näitab koordinaat antud suunas liikumisel, kui mitme pikkusühiku kaugusel taustkehast vaadeldav keha asub. Sõltumatute koordinaatide arv määrab ruumi mõõtmete arvu.
Ruumi mõõtmete (ehk dimensioonide) arv näitab, kui mitut koordinaati on üldjuhul vaja keha asukoha määramiseks selles ruumis. Meie ruum on kolmemõõtmeline, sõltumatuid koordinaate on kolm.
Kujutlused kõrgdimensionaalsetest ruumidest luuakse induktiivselt, liites kaks madalama dimensiooniga objekti. Kasutame mõisteid: 1-dimensionaalne objekt – siht, 2-dim. objekt – riht (rihtimine – tasase pinna tekitamine), 3-dim. objekt – tiht (tihe objekt), 4-dim. objekt – niht (neljamõõtmeline objekt). Sihi (1-dim. süsteemi) määratlemiseks (lõigu saamiseks) ühendame kaks 0-dim. objekti (punkti), rihi määratlemiseks kaks omavahel ristuvat lõiku (sihi tükki), tihi määratlemiseks kaks tahku (rihi tükki) jne. Seega: 2 rihti + nende ühine siht → tiht, 2 tihti + nende ühine riht → niht jne.
Kinemaatika on mehaanika osa, mis kirjeldab liikumist, tundmata huvi selle põhjuste vastu. Kinemaatika püüab vastata vaid küsimusele Kuidas keha liigub?
Liikumisvõrrandiks x = x(t) nimetatakse avaldist , mis suvalisel ajahetkel määrab vaadeldava keha kauguse taustkehast (koordinaadi x). Mõistet liikumisvõrrand kasutatakse sageli ka avaldise kohta, mis seob liikumist ja selle muutust kirjeldavaid suurusi (kiirust ja kiirendust) liikumisolekut muutva põhjusega (jõuga). See avaldis on reeglina diferentsiaalvõrrand (sisaldab koordinaati ning tema ajalisi tuletisi). Liikumise diferentsiaalvõrrandi lahend (võrrandit rahuldav funktsioon) on liikumis­võrrand selle mõiste algses tähenduses x = x(t).
Punktmass on keha, mille mõõtmed võib antud ülesande juures arvestamata jätta. Sel juhul võib vaadelda keha massi koondununa ühte punkti. Punktmass - see on keha mudel.
Trajektoor on keha kui punktmassi liikumistee. Trajektoori kuju järgi eristatakse sirgjoonelist, ring­­joonelist ja kõverjoonelist liikumist. Kõverjooneline liikumine taandub ringjoone­lisele. Trajektoori mõistel on mõtet ainult klassikalises füüsikas.
Kulgliikumise korral liiguvad keha kõik punktid ühtemoodi (läbivad sama aja jooksul sama teepikkuse).
Pöördliikumise korral leidub punkte, mis ise ei liigu. Need punktid moodustavad pöörlemistelje. Pöörlemistelje ümber liiguvad keha kõik teised punktid mööda ringjooni.
Pöördliikumist kirjeldavad vektorsuurused ( nurkkiirus , nurkiirendus, impulsimoment jne) on kokku­leppeliselt suunatud piki pöörlemistelge. Vektori suuna määrab parema käe rusika reegel: Kui rusikasse tõmmatud parema käe neli kõverdatud sõrme näitavad pöörlemise suunda, siis väljasiruta­tud pöial näitab pöörlemist kirjeldava vektori suunda.
Võnkumine on perioodiline (korduv) liikumine, mille korral impulsi ( liikumishulga ) ja energia levikut ei toimu. Võnkuvale kehale mõjub alati tasakaaluasendi
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Põhivara füüsikas #1 Põhivara füüsikas #2 Põhivara füüsikas #3 Põhivara füüsikas #4 Põhivara füüsikas #5 Põhivara füüsikas #6 Põhivara füüsikas #7 Põhivara füüsikas #8 Põhivara füüsikas #9 Põhivara füüsikas #10 Põhivara füüsikas #11 Põhivara füüsikas #12 Põhivara füüsikas #13 Põhivara füüsikas #14 Põhivara füüsikas #15 Põhivara füüsikas #16 Põhivara füüsikas #17 Põhivara füüsikas #18 Põhivara füüsikas #19 Põhivara füüsikas #20 Põhivara füüsikas #21 Põhivara füüsikas #22 Põhivara füüsikas #23 Põhivara füüsikas #24 Põhivara füüsikas #25 Põhivara füüsikas #26 Põhivara füüsikas #27 Põhivara füüsikas #28 Põhivara füüsikas #29
Punktid 100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.
Leheküljed ~ 29 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2010-12-13 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 93 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor P P Õppematerjali autor

Lisainfo

Mõisted


Kommentaarid (1)

like_a_boss profiilipilt
like_a_boss: korralik, umbselt mõiseteid
15:27 29-05-2013


Sarnased materjalid

31
rtf
Põhivara aines Füüsikaline maailmapilt
28
doc
põhivara aines füüsikaline maailmapilt
109
doc
Füüsikaline maailmapilt
18
docx
Põhikooli Füüsika
66
docx
Füüsika I konspekt
29
doc
Füüsika
27
doc
Füüsika
12
doc
üldiselt füüsikast



Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun